Регистрация / Вход
Прислать материал

Изучение особенностей лигатуры Mg-Zr, получаемой различными способами в условиях отечественных магниевых заводов

ФИО
Нобатов Эсен Аманович
Электронная почта
11280ee2greenshirt777@gmail.com
Номинация
Металлургия
Институт
Институт экотехнологий и инжиниринга (ЭкоТех)
Кафедра
Кафедра литейных технологий и художественной обработки материалов
ФИО научного руководителя
к.т.н., доцент Колтыгин Андрей Вадимович
Академическая группа
ММЛ-14-1
Наименование тезиса
Изучение особенностей лигатуры Mg-Zr, получаемой различными способами в условиях отечественных магниевых заводов
Тезис

В гражданской и военной промышленности нашли широкое применение магниевые сплавы с добавками циркония, в особенности для получения отливок ответственного назначения. Из-за способности циркония измельчать структуру сплава и делать его однородной, вследствие чего отливки имеют хорошие механические свойства, а  также очищать расплав от нежелательных примесей – в отечественной практике нашли широкое применение сплавы систем Mg - РЗМ - Zr (MJI10) и Mg - Zn - Zr (МЛ12).

Учитывая особенности растворения, а также взаимодействие циркония с расплавом, в промышленных условиях для приготовления литейных сплавов используют лигатуру Mg-Zr с содержанием циркония до 20%. Основными поставщиками лигатуры Mg-Zr на российском рынке являются Соликамский магниевый завод (СМЗ) и Соликамский опытно-металлургический завод (СОМЗ). В условиях СМЗ магний-циркониевую лигатуру получают путем восстановления циркония из его солей магнием. На СОМЗ внедрена технология сплавления магния с цирконосодержащим сырьем.

Целью данной работы было сравнение лигатур, произведенных по разным технологиям (см. рисунок 1), а также изучение влияния лигатуры Mg-Zr на структуру и свойства сплава МЛ10 (данный сплав был выбран в качестве объекта исследования из-за его широкого распространения в отечественной промышленности, кроме того, СОМЗ выпускает готовый сплав МЛ10 с использованием собственных исходных материалов, что облегчало задачу исследования).

                     

                  а                                                                    б

Рисунок 1 - Типичная микроструктура лигатуры Л4: а- производства СМЗ, б – производства СОМЗ (СЭМ)

Плавка осуществлялась с использованием плавильной печи сопротивления в стальном тигле в атмосфере защитного газа (смесь SO2 с воздухом). Разливка проходила в формы из холоднотвердеющей смеси (ХТС). Термообработка осуществлялась в печи Snol 8.2/1100 по режиму Т6 и Т6-1. В лигатуре СМЗ цирконий содержится только в виде мелких частиц по границам дендритов (Mg), а в лигатуре СОМЗ и в виде довольно крупных (10-50 мкм) частиц, что может потребовать, при ее использовании более длительной выдержки расплава для усвоения циркония. В структуре лигатуры СМЗ содержится небольшая примесь железа, концентрирующегося в областях скопления циркония в структуре лигатуры. Образцы лигатуры СОМЗ загрязнены большим количеством неметаллических включений оксидной природы, которые снижают их коррозионную стойкость. Сплавы МЛ10, выплавленные из исходных материалов производства СМЗ и СОМЗ, при одинаковом химическом составе имеют близкие механические свойства и похожую структуру (см. рисунок 2).

                                                      

                      а                                                                        б

                   

                     в                                                                         г  

Рисунок 2 - Структура сплава МЛ10, полученного в ходе экспериментальной плавки: а – СМЗ литое состояние (СЭМ), б – СОМЗ литое состояние (СЭМ), в – СМЗ термообработанное состояние по режиму Т6 (ОМ), г – СОМЗ термообработанное состояние по режиму Т6 (ОМ)

Результаты исследований показали, что обе изучаемых лигатуры Л4 могут быть применены для производства литейных сплавов, содержащих цирконий, без ограничения.

Научный руководитель - к.т.н., доц. Колтыгин А.В.